工艺分析
从设计、工艺、物流、采购、设备、生产的各个环节出发,组织各方面的资源对后桥主减速器进行技术研讨,从主减速器总成异响、圆锥滚子轴承的装配、主从动齿轮装配、减速器总成壳体加工等方面组织相关专家研讨、分析、总结。按照N1主减速器总成工艺要求,对主减速器总成装配控制的关键参数为:半轴齿轮和行星齿轮齿侧间隙在0.1~0.2mm;从动齿轮安装螺栓扭力矩70~80N·m;从动齿轮安装面端面圆跳动小于0.10mm;检查主动齿轮轴承外环压装后同轴度;主、从动齿轮安装距公差控制在±0.03mm的范围内;主动齿轮螺母拧紧力矩控制170~220N·m,主动齿轮转动力矩控制在0.6~0.9N·m;连接法兰圆跳动小于0.15mm;轴承盖扭力矩控制在35~45N·m;主从动齿轮齿侧间隙控制在0.08~0.18mm,主减速器总成回转力矩控制在0.9~1.5N·m(分垫片调整和螺纹调整方式)及检查主、从动齿轮副的齿面印痕应占总齿面的50%~70%;对主减速器总成进行音频及振动噪声检测。
工艺改进
针对主减速器总成装配质量控制参数,进行工艺优化与改进,借鉴国内微型车行业成熟的主减速器总成装配工艺,注重过程控制。根据公司具体情况,按照自动化、数字化、柔性化的原则,建造一条高技术、数字化的微车主减速器总成装配线。该生产线关键工序具备参数监控和存储功能,具备自动压装、自动检测、自动选择、半自动拧紧及产品质量追溯功能,注重过程控制与检测,在微型车主减速器总成装配理念与发展上具有一定的代表性。主减速器总成装配过程重点控制工序如下:
(1)对差速器总成行星、半轴齿轮齿侧间隙进行自动检测和存储,曲线动态显示测量过程。
(2)在压装轴承外环过程中对轴承压装力进行监控和存储,压力与位移曲线动态显示压装过程。
(3)测选主动齿轮安装距调整垫片和主动齿轮预紧力调整垫片时,对测量和选取数据进行监控和存储。通过智能化测选垫片,数字化控制主、从动齿轮啮合印痕和轴承预紧力。
(4)在主动齿轮螺母拧紧过程中,对螺母拧紧力矩进行检测记录,并检测主动齿轮的最大起动力矩和平均转动力矩,进行数字化检测及装配,并对工艺参数进行监控和存储。
(5)主减速器总成差速器两端轴承垫片测量工位,通过模拟轴承选出调整垫片,对测量和选取数据进行监控和存储。通过数字化装配控制主从动齿轮啮合间隙和差速器轴承预紧力在工艺范围内,自动判定齿轮啮合间隙是否合格。
(6)主减速器总成自动测量并调整齿侧隙工位,自动检测主减速器总成齿侧隙与转动力矩,并对测量数据进行监控和存储。
(7)自动测量主动齿轮法兰盘端面圆跳动,并对测量数据进行监控和存储。
(8)100%对主动齿轮啮合印痕拍照,并保存记录。
(9)主减速器总成试验台采用惯性轮和机械加载方式,模拟行车状态进行高低速正反转测试、反拖测试和加载测试,并对测量数据进行监控和存储。
(10)主减速器总成噪声检测工位,通过校企合作的方式开发一套主减速器总成噪声检测系统,辅助人工进行主减速器总成噪声检测,该套系统目前已经通过生产验证。
(11)差速器总成从动齿轮螺栓装配采用高精度电动四轴拧紧机,具备自动拧紧、自动分度、防错报警功能,并进行数据监控和存储。
(12)轴承盖压盖螺栓、装配螺栓采用高精度电动双轴拧紧机,实现同步拧紧,并进行数据监控和存储。
(13)根据工艺需求,整线采用MES产品质量追溯系统,实现产品质量控制及追溯。结语按照此工艺流程设计制造的主减速器总成装配线自投产以来,N1系列主减速器总成产品质量稳步提升,返工率与外三包索赔大大降低,为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。目前,工艺流程改进后的N1系列主减速器总成装配线每班工作7h,平均生产五菱N1系列各类主减速器总成400台,年生产量达到了20万台以上。工艺流程改进后,有效地解决了圆锥滚子轴承装配预紧问题,降低了产品装配过程中的返工率,解决了主减速器总成主从动齿轮装配多年来依靠人工调整装配的问题,实现主减速器总成装配过程控制。同时,对关键部位紧固件的拧紧力矩采用高精度的电动拧紧工具进行控制,提高了产品的稳定性、可靠性和一致性,降低了劳动强度,增强了公司各系列主减速器总成产品的整体装配能力,实现了一次装配理念的变革。